時空間内包型数理的解析手法によるがん細胞のクロナリティの新たな理解

• Project/Area Number: 22K19601
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 56:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
• Research Institution: Fukushima Medical University
• Principal Investigator: 植村 元秀 福島県立医科大学, 医学部, 特任教授 (40631015)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井元 清哉 東京大学, 医科学研究所, 教授 (10345027) ; 片山 琴絵 東京大学, 医科学研究所, 准教授 (40581195) ; 山口 類 愛知県がんセンター(研究所), システム解析学分野, 分野長 (90380675)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
• Keywords: がん / クロナリティ / モデル / シークエンシング

Outline of Research at the Start

尿路上皮癌は時間的・空間的に多発する特徴を有しており、膀胱癌が繰り返し再発することも多い。よってその再発メカニズムの一つとしてクローン仮説があり、その不均一性としてheterogeneityが注目されているが、同一クローンである、または同一クローン由来であるとする定義が曖昧であり、そこに問題点があると考えている。そこで特異な再発様式をもつ尿路上皮癌を題材にNGSが実現可能となった現代においてクローン発生という現象を数理モデルの構築により再理解できるのではないかと考えた。

Outline of Annual Research Achievements

尿路上皮癌は時間的・空間的に多発する特徴を有しており、再発を繰り返すため同一症例において10回以上も膀胱癌が再発することも多い。そのたびに経尿道的膀胱腫瘍切除術TURBTを行う必要があり、患者にとっても負担であり、医療費増大の点からも問題とされている。その再発メカニズムを解明することによる臨床的意義は計り知れない。われわれは希少な上部尿路上皮癌UTUCのゲノム解析を進めており、同一患者における膀胱癌のゲノム解析を行うことによる再発メカニズムの解明へアプローチしているが、100例程度のUTUCでは変異遺伝子は一致しても部位までは一致しないことを明らかにした。また同一症例の再発までの期間と変異の一致率を解析したところ、負の相関を示した。このような結果から、再発した膀胱癌との統合的なゲノム解析においてクロナリティの評価を行うにあたりその評価方法が確立してないという問題点に直面した。そこで尿路上皮癌をモデルとして同一クローンを再定義することでその評価方法を確立することにした。
その際、次世代シークエンスの技術を応用し、数理モデルを開発することで、客観的評価を可能にすることに挑戦することにした。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

特にない

Strategy for Future Research Activity

当初の予定より進行は遅れているが、克服すべき問題があるわけではない。このまま予定通りに研究を進める。